Ενίσχυση των φωτοβολταϊκών κυψελών με γραφένιο

γραφένιο σε φωτοβολταϊκά Greenbuilding

Το τελευταίο χρονικό διάστημα γίνεται μεγάλη ερεύνα στον τομέα των φωτοβολταϊκών με στόχο να ενσωματωθεί στα φωτοβολταϊκά πάνελ το υλικό γραφένιο.

Γραφένιο

Το γραφένιο είναι ένα νανοϋλικό που έχει προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον σαν ένα υλικό που μπορεί να επιφέρει ριζοσπαστικές αλλαγές στην αποθήκευση ενέργειας. Το γραφένιο είναι βασικά μια εξαγωνική διάταξη μορίων του άνθρακα με παρά πολύ μικρό πάχος. Το " υλικό θαύμα " είναι παχύ όσο ένα άτομο άνθρακα και είναι το υλικό κατασκευής του γραφίτη.

Το γραφένιο είναι 200 φορές ισχυρότερο από το ατσάλι, σχεδόν εξ ολοκλήρου διαφανές και ένας άριστος αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού. Επίσης είναι αρκετά εύκαμπτο και αδιαπέρατο.

Γίνεται σημαντική έρευνα έτσι ώστε να αξιοποιηθούν τα μοναδικά χαρακτηριστικά του γραφενίου την χρήση σε φωτοβολταϊκές κυψέλες. Είναι πολύ πιθανό ότι θαυμάσια αγωγιμότητα και η διαφάνεια του γραφενίου θα μπορούσε να συμβάλει στη δημιουργία της επόμενης γενιάς πιο αποδοτικών , ανθεκτικών και χαμηλού κόστους φωτοβολταϊκων .

Το γραφένιο είναι πράγματι πολύ καλός αγωγός , όμως δεν υπερέχει τόσο όταν πρόκειται για την συλλογή του ηλεκτρικού ρεύματος που παράγεται εντός του ηλιακού κυττάρου . Αυτός είναι και ο λόγος που οι ερευνητές αναζητούν τον κατάλληλο τρόπο έτσι ώστε τροποποιώντας το γραφένιο να παράξουν ένα νέο υλικό πιο διαφανές και με καλύτερη συμπεριφορά στην συγκέντρωση του ηλεκτρικού φορτίου. Γίνονται πειράματα και τροποποιήσεις με παράγωγα γραφενίου όπως το οξείδιο του γραφενίου.

Μια άλλη πιθανή χρήση για γραφενίου είναι η αντικατάσταση του μείγματος Ίνδιου Οξειδίου του Κασσίτερου (ΙΤΟ) στις ηλιακές κυψέλες. Το αγώγιμο οξείδιο ινδίου κασσιτέρου (ΙΤΟ) χρησιμοποιείται μαζί με ένα μη αγώγιμο στρώμα γυαλιού στους περισσότερους οργανικούς ηλιακούς συλλέκτες. Όμως το υλικό είναι σπάνιο, ακριβό και εύθραυστο .

Έρευνα MIT & Πανεπιστήμιου του Cincinnati

Τώρα οι έρευνες επικεντρώνονται στο γραφενίο ως μια πιθανή αντικατάσταση του ΙΤΟ στους οργανικούς ηλιακούς συλλέκτες , ενώ να αναζητούνται τρόποι για τη χρήση γραφενίου στη βελτίωση της συνολικής απόδοσης των φωτοβολταϊκών.

Ερευνητές στο MIT εργάζονται για την ανάπτυξη ενός νέου ηλιακού κύτταρου , από γραφενίο και διθειούχο μολυβδαίνιο , το οποίο θα είναι λεπτό, ελαφρύ και αποτελεσματικό - έως και 1000 φορές περισσότερο από ό, τι τα πάνελ πυριτίου. Ελπίζουν να πετύχουν την χάρη στη μοναδική δομή του την απόλυτη μετατροπή ενέργειας. Ερευνητές από το ίδιο πανεπιστήμιο έχει επίσης αναπτύξει ένα εύκαμπτο διαφανές ηλεκτρόδιο γραφενίου για πολυμερή ηλιακά κύτταρα , τα οποία ισχυρίζονται ότι είναι το πιο αποτελεσματικό ηλεκτρόδιο αυτού του είδους που αναπτύχθηκε ποτέ.

Έρευνες του Πανεπιστήμιο του Cincinnati έδειξαν ότι η προσθήκη μιας πολύ μικρής ποσότητας νιφάδων γραφενίου σε ένα πολυμερές ηλιακό κύτταρο μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του εως και τρεις φορές.

Η καναδική Sunvault σχηματίστηκε πρόσφατα την Supervault Ενέργειας ΚΕ για την ανάπτυξη γραφενίου τεχνολογία supercapacitor για τα ηλιακά κύτταρα . Η εταιρεία που αναφέρεται σε αυτό ως μια τεχνολογία που θα " αλλάξει το πρόσωπο της γενιάς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και την αποθήκευση . "

Πολλές άλλες εταιρείες και δραστηριοποιούνται στην ερεύνα και τεχνολογία έτσι ώστε να ενσωματώσουν το θαυματουργό αυτό υλικό στον στην παραγωγή των φωτοβολταϊκών αυξάνοντας την απόδοση και των κύκλο ζωής των φωτοβολταϊκών πάνελ.

Πηγή: Semantic Scolar

Εγγραφείτε στο Blog μας.

Ενημέρωση για Κατασκευή, Ανακαίνιση και Εξοικονόμηση Ενέργειας.